(57)【要約】【課題】  孔間の隔壁に十分な厚みを保った状態で電極層に貫通した孔を有する陽極酸化皮膜を安定して作製できるナノ構造体の製造方法を提供する。【解決手段】  基板１０に設けられ下地層１１の上に、第１のアルミニウム合金膜１２と、該第１のアルミニウム合金から形成される陽極酸化皮膜よりもエッチング溶液に対して難溶である陽極酸化皮膜を形成する第２のアルミニウム合金膜１３を積層した積層体を形成する工程と、該積層体を陽極酸化して第２のアルミニウム合金膜１３を貫通して第１のアルミニウム合金膜１２の表面まで達した孔１６を形成する工程と、更に陽極酸化して第１のアルミニウム合金膜１２に孔を形成し下地層１１に達する前に陽極酸化を停止する工程と、さらにウェットエッチングして孔１６を下地層１１まで貫通させる工程を含むナノ構造体の製造方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に基板側から第１の層及び第２の層を備えた部材を用意し、前記第２の層側から厚さ方向に前記第２の層と前記第１の層の途中まで陽極酸化により孔を形成する工程、厚さ方向の一部に孔が形成された前記第１の層をエッチングし、前記第１の層を貫通した孔が形成されている多孔質体の製造方法であって、前記第１の層は、第１のアルミニウム合金を含み構成され、前記第２の層は、第２のアルミニウム合金を含み構成され、且つ該第２のアルミニウム合金から形成される陽極酸化皮膜は、前記第１のアルミニウム合金から形成される陽極酸化皮膜よりも、前記エッチングに用いるエッチング溶液に対して難溶であることを特徴とする多孔質構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第１および第２のアルミニウム合金が、アルミニウムと、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＭｏおよびＷのうち少なくとも１種類以上を含有するアルミニウム合金である請求項１に記載の多孔質構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第１の層がアルミニウムとＷを含有する第１のアルミニウム合金からなり、第２の層がアルミニウムとＴｉ、Ｚｒ或いはＨｆを含有する第２のアルミニウム合金からなる請求項１または２に記載の多孔質構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第１の層がアルミニウムとＴｉを含有する第１のアルミニウム合金からなり、第２の層がアルミニウムとＨｆを含有する第２のアルミニウム合金からなる請求項１または２に記載の多孔質構造体の製造方法。
【請求項５】
前記第１および第２のアルミニウム合金が、アルミニウムを５０ａｔｏｍｉｃ％以上含有する請求項１乃至４のいずれかの項に記載の多孔質構造体の製造方法。
【請求項６】
前記第１の層の膜厚が、前記積層体を陽極酸化した際に形成される孔の底部の絶縁層の厚みと同程度である請求項１乃至５のいずれかの項に記載の多孔質構造体の製造方法。
【請求項７】
前記下地層が銅または貴金属からなる請求項１乃至６のいずれかの項に記載の多孔質構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は陽極酸化により得られるナノスケールの孔を有するナノ構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被加工物となるアルミニウムを陽極として、適当な酸性溶液中で電圧を印加して陽極酸化すると、アルミナから成る多孔質状の陽極酸化皮膜が得られる（例えば非特許文献１など参照）。このようなアルミニウムの陽極酸化処理は電気化学的な表面処理技術として一般的に知られており、例えば建築材料の耐食性の強化や着色などを目的に広く用いられている。
【０００３】
また、多孔質状の陽極酸化皮膜は、膜面垂直方向に成長したナノメートルオーダーの直径を有する円柱状の多数の孔が平行に配列したナノスケールの幾何学構造を有している。近年ではこのような多孔質皮膜の構造を制御することによって、これを利用したナノデバイスの作製についても多岐に渡って検討がなされている。
【０００４】
上述した多孔質皮膜の構造を制御する手法としては、陽極酸化条件を変化させることが一般的である。例えば陽極酸化電圧で孔間隔を、陽極酸化時間で孔の深さを、ポアワイド処理により孔径をある程度制御可能であることが知られている。ここにポアワイド処理とはアルミナのエッチング処理であり、普通リン酸でのウェットエッチング処理を用いる。
【０００５】
また多孔質皮膜の孔の垂直性、直線性及び独立性を改善するために、二段階の陽極酸化を行う方法が知られている。すなわち陽極酸化を行って形成した多孔質皮膜を、クロム酸などを使用したウェットエッチングで一旦除去した後に再び陽極酸化を行って、より良い垂直性、直線性、独立性を示す孔を有する多孔質皮膜を作製する方法が提案されている（例えば非特許文献２など参照）。この方法では最初の陽極酸化により形成した多孔質皮膜を除去するときにできるアルミニウム基板の窪みを、二度目の陽極酸化の孔形成開始点として用いている。
【０００６】
さらに所望のパターンに高度に規則化して配列した孔を形成するために、突起を有したスタンパーを用いた手法が知られている（例えば特許文献１、非特許文献３等参照）。これらの手法ではスタンパーをアルミニウム基板表面に押し付けて、スタンパーの突起をアルミニウム基板表面に窪みとして転写することで、陽極酸化の孔形成開始点を形成する。
【０００７】
以上のように、アルミニウムの陽極酸化皮膜ではナノスケールの構造を有する構造体を自己組織的に簡易に形成することができ、更には光や電子線を利用した露光技術などを上回る微細で特殊なナノ構造を実現できる可能性もあることから近年特に注目されている。
【０００８】
特に孔を規則的に配列させる技術、及び孔内に金属や半導体等を充填させる技術などを組み合わせることにより、磁気記録媒体や磁気センサ、ＥＬ発光素子やエレクトロクロミック素子など様々なナノデバイスが実現すると考えられており多くの研究が行われている。
【特許文献１】特開平１０−１２１２９２号公報
【非特許文献１】Ｒ．Ｃ．Ｆｕｒｎｅａｕｘ，Ｗ．Ｒ．Ｒｉｇｂｙ＆Ａ．Ｐ．Ｄａｖｉｄｏｓｏｎ，“Ｎａｔｕｒｅ．”３３７，ｐ．１４７、（１９８９年）
【非特許文献２】“Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ”３５，ｐ．１２６、（１９９６年）      ［非特許文献３］  益田“固体物理”３１，ｐ．４９３、（１９９６年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
陽極酸化によって得られた孔内に金属や半導体などの材料を充填することを考えた場合、真空蒸着法やＣＶＤ法など各種の成膜手法が利用可能であるが、アスペクト比の高い孔にも充填できるという観点から一般的には電着法が好ましく、電着の電極層としてＣｕや貴金属層を被陽極酸化皮膜の下に設けることが行われている。ここでアスペクト比とは（孔の深さ）／（孔の直径）である。
【００１０】
電着法で孔内に材料を充填する場合、電極層に貫通した孔を形成することで析出電位に近い低電位での電着が可能となる。しかし、Ｃｕや貴金属などによる電極層を用いた場合においては電極層と陽極酸化皮膜との接合強度が弱く、電極層に貫通した孔を形成することは非常に困難である。つまり、細孔の底部が電極層に到達するまで陽極酸化を行うと陽極酸化皮膜が剥離してしまい、安定して陽極酸化皮膜を作製することができないといった問題が生じる。
【００１１】
このため孔が電極層に到達する前に陽極酸化を停止し、バリア層と呼ばれる孔の底部に存在する絶縁体による隔壁をクロム酸系などのウェットエッチングで除去することなどが行われる。この場合バリア層のエッチングと同時に隣接する孔間の隔壁もエッチングされてしまうことから、十分な貫通性を確保しようとすると孔間の隔壁が極端に薄くなってしまい、一方で孔間の隔壁を十分に確保すると貫通性が低下してしまうという問題点があった。
【００１２】
本発明の目的は上記の課題を解決することであり、孔間の隔壁に十分な厚みを保った状態で電極層に貫通した孔を有する陽極酸化皮膜を安定して作製することができるナノ構造体の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る多孔質体の製造方法は、基板上に基板側から第１の層及び第２の層を備えた部材を用意し、前記第２の層側から厚さ方向に前記第２の層と前記第１の層の途中まで陽極酸化により孔を形成する工程、厚さ方向の一部に孔が形成された前記第１の層をエッチングし、前記第１の層を貫通する孔を有する多孔質体の製造方法であって、前記第１の層は、第１のアルミニウム合金を含み構成され、前記第２の層は、第２のアルミニウム合金を含み構成され、且つ該第２のアルミニウム合金から形成される陽極酸化皮膜は、前記第１のアルミニウム合金から形成される陽極酸化皮膜よりも、前記エッチングに用いるエッチング溶液に対して難溶であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、陽極酸化によるナノ構造体の製造方法であって、基板または基板に設けられた下地層の上に、第１のアルミニウム合金からなる第１の層と、該第１の層の上に該第１のアルミニウム合金から形成される陽極酸化皮膜よりもエッチング溶液に対して難溶である陽極酸化皮膜を形成する第２のアルミニウム合金からなる第２の層を少なくとも２層積層した積層体を形成する工程と、該積層体を陽極酸化して該積層体表面から第２の層を貫通して該第１の層の表面まで達した孔を形成する工程と、更に陽極酸化して該第１の層に孔を形成し基板または下地層に達する前に陽極酸化を停止する工程と、該積層体をウェットエッチングして孔を基板または下地層まで貫通させる工程を含むことを特徴とするナノ構造体の製造方法である。
【００１５】
前記第１および第２のアルミニウム合金が、アルミニウムと、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＭｏおよびＷのうち少なくとも１種類以上を含有するアルミニウム合金であるのが好ましい。
【００１６】
前記第１の層がアルミニウムとＷを含有する第１のアルミニウム合金からなり、第２の層がアルミニウムとＴｉ、Ｚｒ或いはＨｆを含有する第２のアルミニウム合金からなるのが好ましい。
【００１７】
前記第１の層がアルミニウムとＴｉを含有する第１のアルミニウム合金からなり、第２の層がアルミニウムとＨｆを含有する第２のアルミニウム合金からなるのが好ましい。
前記第１および第２のアルミニウム合金が、アルミニウムを５０ａｔｏｍｉｃ％以上含有するのが好ましい。
【００１８】
前記第１の層の膜厚が、前記積層体を陽極酸化した際に形成される孔の底部の絶縁層の厚みと同程度であるのが好ましい。
前記下地層が銅または貴金属からなるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、孔間の隔壁に十分な厚みを保った状態で電極層に貫通した孔を有する陽極酸化皮膜を安定的に作製することができるナノ構造体の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明によるナノ構造体の製造方法について説明する。
図１は、本発明のナノ構造体の製造方法を模式的に示す工程図である。図１（ａ）は被陽極酸化物である基体３０の模式図である。シリコンなどの基板１０上にＣｕや貴金属から成る下地層１１、第１のアルミニウム合金膜１２、第２のアルミニウム合金膜１３の順番に積層されている。このように、必要に応じて、基板と前記第１のアルミニウム合金膜１２との間に別な層がもうけられていてもよい。
【００２１】
基体３０をリン酸やシュウ酸、硫酸などの酸性水溶液を用いて陽極酸化すると、図１（ｂ）に示すように陽極酸化皮膜１４の成長が始まり、アルミニウム合金の酸化物１５による隔壁に囲まれた孔１６が形成される。
【００２２】
続いて、図１（ｃ）に示すように、孔の底部に形成された底部バリア層１７が下地層１１に到達した状態で陽極酸化を停止する。その理由は、孔１６が下地層１１に貫通するまで陽極酸化を続けると、酸性水溶液の電気分解が進行して発生した酸素ガスにより陽極酸化皮膜の剥離が発生する恐れがあるためである。またここで、底部バリア層の厚みは陽極酸化条件によってほぼ決まると経験的に知られており、バリア層の厚みｄ［ｎｍ］は陽極酸化電圧Ｖ［ｖｏｌｔ］に対して概ねｄ＝１．２×Ｖとなる。
【００２３】
そのために、図１（ａ）の第１のアルミニウム合金膜１２を予め底部バリア層の厚み程度で配置しておくと、図１（ｃ）の底部バリア層１７は主に第１のアルミニウム合金膜１２の酸化物より形成されることになる。一方で孔間の隔壁１８は主に第２のアルミニウム合金膜１３の酸化物より形成されることから、底部バリア層１７と異なるものとすることが可能となる。
【００２４】
続いて酸などを用いたウェットエッチング処理により底部バリア層１７を溶解させて、孔１６を下地層１１に貫通させる。エッチング液にはリン酸水溶液等が用いられる。この際、第１のアルミニウム合金膜１２の陽極酸化皮膜が第２のアルミニウム合金膜１３の陽極酸化皮膜よりもエッチング溶液に対して可溶であれば、底部バリア層１７を選択的に溶解することが可能となり、図１（ｄ）に示すような貫通孔１９が形成される。すなわち、孔間の隔壁１８の厚みを十分に保つと同時に、下地層１１への貫通性を向上させた陽極酸化皮膜を得ることが可能となる。更に本発明によれば、陽極酸化時に下地層１１まで孔１６を貫通させる必要がないため、陽極酸化皮膜の剥離が抑制されるといった利点もある。
【００２５】
ここで第１のアルミニウム合金膜１２及び第２のアルミニウム合金膜１３の組成は陽極酸化により孔を形成し得る材料であればよく、例えば、アルミニウムと、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうち少なくとも１種類以上を含有するアルミニウム合金であることが好ましい。また、アルミニウムに対する合金元素の添加量が極端に多い場合においては孔の垂直性、直進性が低下してしまうことから、アルミニウムの含有量は５０ａｔｏｍｉｃ％以上、好ましくは８０〜９９ａｔｏｍｉｃ％程度とすることが望ましい。
【００２６】
次に本発明においては、前述のように第１のアルミニウム合金膜１２の陽極酸化皮膜が第２のアルミニウム合金膜１３の陽極酸化皮膜よりもエッチング溶液に対して可溶である必要があり、このことから第１のアルミニウム合金膜１２としては陽極酸化皮膜が溶解し易いアルミニウムタングステン合金膜を使用することが好ましい。この際第２のアルミニウム合金膜１３としては、第１のアルミニウム合金膜１２の陽極酸化皮膜よりも難溶であれば構わないが、溶解度の差が顕著なほど良いことからアルミニウムチタン合金膜、アルミニウムジルコニウム合金膜或いはアルミニウムハフニウム合金膜を使用することが好ましい。
【００２７】
また、硫酸を陽極酸化の電解液として使用した場合においては、アルミニウムタングステン合金膜が陽極酸化中に殆ど溶解してしまうことから、第１のアルミニウム合金膜１２としてアルミニウムチタン合金膜を使用し、第２のアルミニウム合金膜１３としてアルミニウムハフニウム合金膜を使用することが好ましい。
【実施例】
【００２８】
以下に本発明における代表的な実施例を説明する。
実施例１
本実施例はアルミニウム合金膜として、アルミニウムタングステン合金膜とアルミニウムジルコニウム合金膜を被陽極酸化膜として用いた。
【００２９】
図２は、本発明の実施例１の試料（基体）の構成を示す模式図である。
ｎ−Ｓｉ（１００）基板２０上にＴｉ２１を５ｎｍ、その上にＣｕ２２を２０ｎｍ配置した下地層を設け、更に下地層上にアルミニウムタングステン合金膜２３を５０ｎｍ、更にその上にアルミニウムジルコニウム合金膜２４を２００ｎｍ積層した、図２に示す構成の試料を用意した。
【００３０】
全ての成膜はスパッタリングによって行い、アルミニウム合金の成膜はタングステン及びジルコニウムのチップを直径４インチ（１０１．６ｍｍ）のアルミニウムターゲットのエロージョンエリア上に配置して行った。本実施例では１０ｍｍ角のタングステンチップを４枚、１０ｍｍ角のジルコニウムチップを３枚使用した。このとき、同じ条件で成膜したアルミニウムタングステン合金膜及びアルミニウムジルコニウム合金膜の組成比をＩＣＰ（誘導結合型プラズマ発光分析法）により定量した。アルミニウムタングステン合金膜のタングステンの含有量は約７ａｔｏｍｉｃ％であった。また同様にアルミニウムジルコニウム膜のジルコニウムの含有量は約５ａｔｏｍｉｃ％であった。
【００３１】
続いて１６℃の０．３ｍｏｌ／Ｌシュウ酸水溶液を用いて４０Ｖの印加電圧で試料の陽極酸化を行い、その後５ｗｔ％のリン酸水溶液を用いたウェットエッチングにより底部バリア層の除去を行うことで、下地層に貫通した孔の作製を行った。また試料の断面をＦＥ−ＳＥＭ（電界放出走査型電子顕微鏡）で観察し、孔の下地層への貫通性を評価した。
【００３２】
図２の構成の試料（試料Ａ）を陽極酸化時の電流プロファイルを図３（ａ）に示す。また比較の為に、同様の下地層上にアルミニウム膜のみを２００ｎｍ成膜した試料（試料Ｂ）を、同様の陽極酸化条件で陽極酸化したときの電流プロファイルを図３（ｂ）に示す。
【００３３】
図３（ｂ）より一定電圧で陽極酸化を行うと、まず試料表面に酸化皮膜が形成され電流値が減少した後、酸化皮膜の溶解（孔の形成）と新たな酸化皮膜の形成が同時に進行して一定の電流値をとる定常状態となる。その後ｔ1 の時点で底部バリア層の大半が下地層に到達して電流値の減少が始まり、ｔ2 の時点で極小値をとった後急激な上昇に転じる。ｔ2 を超えれば陽極酸化皮膜の剥離や破裂が顕著になるため、ｔ1 〜ｔ2 の間で陽極酸化を停止するのが好ましいが、ｔ1 に近いほど孔の下地層への貫通性は悪くなっていた。一方でｔ2 に近づくにつれ貫通性は向上していたが、酸素ガスの発生に起因すると思われる皮膜の破裂痕が何箇所か見られた。このため皮膜へのダメージを最小限に抑えて貫通性を十分に確保するには、ｔ2 のやや手前で陽極酸化を停止して十分なウェットエッチングを行うことが必要であり、この場合直径８０ｎｍ程の孔に対して孔間の隔壁２０ｎｍ程となっていた。
【００３４】
一方、試料Ａを同様に陽極酸化したときの電流プロファイルを図３（ａ）に示す。図３（ａ）では、ｔ3 の時点で底部バリア層がアルミニウムタングステン合金膜に到達し、ｔ3 〜ｔ5 の間ではアルミニウムタングステン合金膜に陽極酸化皮膜が形成されていると考えられる。またｔ4 の時点で底部バリア層の大半が下地層に到達して電流値の減少が始まっていると考えられ、図３（ｂ）と同様にｔ5 の時点で極小値をとった後急激な上昇に転じた。
【００３５】
陽極酸化の停止点を変化させた際の貫通性の変化をＦＥ−ＳＥＭで評価した結果、ｔ3 の時点で陽極酸化を停止した試料では、ウェットエッチング後においても図４に示すようにアルミニウムタングステン合金膜４１が多孔質な皮膜を形成せずにそのまま残っていた。このため、下地層４２に対して貫通した孔４３を形成することはできなかった。
【００３６】
次に、ｔ4 の時点で陽極酸化を停止した試料について評価を行った。陽極酸化直後では図５に示すように、底部バリア層５１が下地層５２に到達した状態で孔５３が形成されており、アルミニウムタングステン合金膜の膜厚５０ｎｍとほぼ等しい厚みの底部バリア層が確認できた。ここで、底部バリア層は主にアルミニウムタングステン合金膜の陽極酸化皮膜、孔間の隔壁５４はアルミニウムジルコニウム合金膜の陽極酸化皮膜から成っているものと考えられる。
【００３７】
更に、この試料を５ｗｔ％リン酸水溶液を用いてウェットエッチングすることで底部バリア層の除去を試みたところ、試料Ｂで貫通孔を得るよりも短いウェットエッチング時間で図６に示すように下地層６１に貫通した孔６２が得られた。このことは、アルミニウムタングステン合金膜による陽極酸化皮膜が、アルミニウムの陽極酸化皮膜よりもリン酸に対して可溶であるため、図５に示す底部バリア層５１が容易に除去されたものと考えられる。更にアルミニウムジルコニウム合金膜の陽極酸化皮膜が、アルミニウムタングステン合金膜の陽極酸化皮膜よりもリン酸に対して難溶であることから、図６に示すように底部バリア層が完全に除去された場合においても十分な厚みの孔間の隔壁６３を保っており、直径５０ｎｍ程の孔に対して孔間の隔壁５０ｎｍ程となっていた。
【００３８】
また、陽極酸化の停止点がｔ5 に近づくにつれ、試料Ｂの場合と同様に酸素ガスの発生に起因すると思われる皮膜の破裂痕が何箇所か見られるようになるため、皮膜へのダメージを最小限に抑えて貫通性を十分に確保するには、ｔ4 〜ｔ5 のｔ4 の近い時点で陽極陽極酸化を停止してウェットエッチングを行うことが望ましい。
【００３９】
本実施例により、孔間の隔壁に十分な厚みを保った状態で電極層に貫通した孔を有する陽極酸化皮膜を安定的に作製することが可能である。また、本実施例ではアルミニウムタングステン合金膜とアルミニウムジルコニウム合金膜の積層体を被陽極酸化膜として使用したが、底部バリア層を除去する際のエッチングを選択的に行うことが可能であればアルミニウム合金膜の組成及び組成比はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
実施例２
本実施例はアルミニウム合金膜として、アルミニウムチタン合金膜とアルミニウムハフニウム合金膜を被陽極酸化膜として用いて、下地層への貫通性を評価するために、作製した孔内に電着物を充填したものである。
【００４１】
実施例１と同様に基板上に設けた下地層の上に、アルミニウムチタン合金膜を２０ｎｍ、更にその上にアルミニウムハフニウム合金膜を２００ｎｍ積層した試料を用意した。アルミニウムチタン合金膜におけるチタンの含有量は約７ａｔｏｍｉｃ％、アルミニウムハフニウム合金膜におけるハフニウムの含有量は約６ａｔｏｍｉｃ％である。
【００４２】
用意した試料を２４℃の０．３ｍｏｌ／Ｌ硫酸水溶液を用いて２５Ｖの印加電圧にて陽極酸化した際の電流プロファイルを図７に示す。実施例１と同様な考察により、ｔ6 〜ｔ8 においてアルミニウムチタン合金膜に陽極酸化皮膜が形成されていると考えられる。
【００４３】
続いて実施例１と同様に、底部バリア層が下地層に到達したｔ7 時点で陽極酸化を停止し、５ｗｔ％リン酸水溶液に４０分間試料を浸すウェットエッチングでバリア層の除去を行った。エッチング前後の試料表面をＦＥ−ＳＥＭで観察したところ、アルミニウムハフニウム合金膜の陽極酸化皮膜がリン酸に対して難溶であるため、エッチング前後で孔径に大きな変化は見られず、いずれの場合も直径約３０ｎｍの孔が孔間の隔壁約４０ｎｍで形成されていた。
【００４４】
一方で、試料の断面をＦＥ−ＳＥＭで観察したところ、エッチング前には底部バリア層の存在が確認できたが、エッチング後ではこれが除去されていた。これは底部バリア層を形成するアルミニウムチタン合金膜の陽極酸化皮膜が、アルミニウムハフニウム合金膜の陽極酸化皮膜よりもリン酸に対して可溶であることから、底部バリア層のみが選択的にエッチングされたことを示している。またこのため、底部バリア層付近の部分では、その上部にあるアルミニウムハフニウム合金膜の陽極酸化皮膜部分よりもエッチング後の孔径の広がりが大きくなっていた。
【００４５】
次にエッチング後の試料に対して、電着により電着物の充填を行った。電着は硫酸コバルト（ＩＩ）７水和物０．３ｍｏｌ／Ｌとホウ酸０．３ｍｏｌ／Ｌの混合溶液を２４℃で使用した。また参照極はＡｇ／ＡｇＣｌを、対極は白金を使用して電着電位を−１．０Ｖとした。電着物が孔から溢れ出るまで電着を行い、溢れ出た電着物をダイヤモンドスラリーを使用した研磨により取り除いた。研磨後の試料表面をＦＥ−ＳＥＭで観察したところ、ほぼ全ての孔内に電着物であるコバルトが充填されていることが確認できた。析出電位に近い低電位の電着で孔内にコバルトが充填されたということは、作用極である下地電極層に貫通した孔が形成されていることを示しており、ほぼ全ての孔に充填されていることから孔の貫通性が均一であることも確認された。
【００４６】
本実施例により、陽極酸化により作製した孔の下地層への貫通性が良好であり、且つ広い範囲にわたって均一であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、孔間の隔壁に十分な厚みを保った状態で電極層に貫通した孔を有する陽極酸化皮膜を安定的に作製することができるので、例えば孔に磁性体を充填することで磁気記録媒体等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のナノ構造体の製造方法を模式的に示す工程図である。
【図２】本発明の実施例１の試料（基体）の構成を示す模式図である。
【図３】実施例１の試料Ａの陽極酸化時の電流プロファイルを示す図である。
【図４】図３におけるｔ3 の時点で陽極酸化を停止した実施例１の試料のウェットエッチング後の断面図である。
【図５】図３におけるｔ4 の時点で陽極酸化を停止した実施例１の試料の陽極酸化直後の断面図である。
【図６】図３におけるｔ4 の時点で陽極酸化を停止した実施例１の試料のウェットエッチング後の断面図である。
【図７】実施例２の陽極酸化時の電流プロファイルを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  基板
１１  下地層
１２  第１のアルミニウム合金膜
１３  第２のアルミニウム合金膜
１４  陽極酸化皮膜
１５  アルミニウム合金の酸化物
１６  孔
１７  底部バリア層
１８  孔間の隔壁
１９  貫通孔
２０  ｎ−Ｓｉ（１００）基板
２１  Ｔｉ
２２  Ｃｕ
２３  アルミニウムタングステン合金膜
２４  アルミニウムジルコニウム合金膜
３０  基体
４０  基板
４１  アルミニウムタングステン合金膜
４２  下地層
４３  孔
５０  基板
５１  底部バリア層
５２  下地層
５３  孔
５４  孔間の隔壁
６０  基板
６１  下地層
６２  孔
６３  孔間の隔壁
【図１】
2006283122.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006283122.tif 000005
【図４】
2006283122.tif 000006
【図５】
2006283122.tif 000007
【図６】
2006283122.tif 000008
【図７】
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